(转)java的几种排序方法

日常操作中常见的排序方法有：冒泡排序、快速排序、选择排序、插入排序、希尔排序，甚至还有基数排序、鸡尾酒排序、桶排序、鸽巢排序、归并排序等。

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。


代码
/**

* 冒泡法排序<br/>

* <li>比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。</li>

* <li>对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。</li>

* <li>针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。</li>

* <li>持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。</li>

*

* @param numbers

* 需要排序的整型数组

*/

public static void bubbleSort(int[] numbers) {

int temp; // 记录临时中间值

int size = numbers.length; // 数组大小

for (int i = 0; i < size - 1; i++) {

for (int j = i + 1; j < size; j++) {

if (numbers[i] < numbers[j]) { // 交换两数的位置

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[j];

numbers[j] = temp;

}

}

}

}

快速排序使用分治法策略来把一个序列分为两个子序列。


代码
/**

* 快速排序<br/>

* <ul>

* <li>从数列中挑出一个元素，称为“基准”</li>

* <li>重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，

* 该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。</li>

* <li>递归地把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。</li>

* </ul>

*

* @param numbers

* @param start

* @param end

*/

public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {

if (start < end) {

int base = numbers[start]; // 选定的基准值（第一个数值作为基准值）

int temp; // 记录临时中间值

int i = start, j = end;

do {

while ((numbers[i] < base) && (i < end))

i++;

while ((numbers[j] > base) && (j > start))

j--;

if (i <= j) {

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[j];

numbers[j] = temp;

i++;

j--;

}

} while (i <= j);

if (start < j)

quickSort(numbers, start, j);

if (end > i)

quickSort(numbers, i, end);

}

}

选择排序是一种简单直观的排序方法，每次寻找序列中的最小值，然后放在最末尾的位置。


代码
/**

* 选择排序<br/>

* <li>在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置</li>

* <li>再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到排序序列末尾。</li>

* <li>以此类推，直到所有元素均排序完毕。</li>

*

* @param numbers

*/

public static void selectSort(int[] numbers) {

int size = numbers.length, temp;

for (int i = 0; i < size; i++) {

int k = i;

for (int j = size - 1; j >i; j--) {

if (numbers[j] < numbers[k]) k = j;

}

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[k];

numbers[k] = temp;

}

}

插入排序的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。其具体步骤参见代码及注释。


代码
/**

* 插入排序<br/>

* <ul>

* <li>从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序</li>

* <li>取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描</li>

* <li>如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置</li>

* <li>重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置</li>

* <li>将新元素插入到该位置中</li>

* <li>重复步骤2</li>

* </ul>

*

* @param numbers

*/

public static void insertSort(int[] numbers) {

int size = numbers.length, temp, j;

for(int i=1; i<size; i++) {

temp = numbers[i];

for(j = i; j > 0 && temp < numbers[j-1]; j--)

numbers[j] = numbers[j-1];

numbers[j] = temp;

}

}

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法，归并是指将两个已经排序的序列合并成一个序列的操作。参考代码如下：


代码
/**

* 归并排序<br/>

* <ul>

* <li>申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列</li>

* <li>设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置</li>

* <li>比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置</li>

* <li>重复步骤3直到某一指针达到序列尾</li>

* <li>将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾</li>

* </ul>

*

* @param numbers

*/

public static void mergeSort(int[] numbers, int left, int right) {

int t = 1;// 每组元素个数

int size = right - left + 1;

while (t < size) {

int s = t;// 本次循环每组元素个数

t = 2 * s;

int i = left;

while (i + (t - 1) < size) {

merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));

i += t;

}

if (i + (s - 1) < right)

merge(numbers, i, i + (s - 1), right);

}

}

/**

* 归并算法实现

*

* @param data

* @param p

* @param q

* @param r

*/

private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {

int[] B = new int[data.length];

int s = p;

int t = q + 1;

int k = p;

while (s <= q && t <= r) {

if (data[s] <= data[t]) {

B[k] = data[s];

s++;

} else {

B[k] = data[t];

t++;

}

k++;

}

if (s == q + 1)

B[k++] = data[t++];

else

B[k++] = data[s++];

for (int i = p; i <= r; i++)

data[i] = B[i];

}

将之前介绍的所有排序算法整理成NumberSort类，代码


代码
package test.sort;

import java.util.Random;

//Java实现的排序类

public class NumberSort {

//私有构造方法，禁止实例化

private NumberSort() {

super();

}

//冒泡法排序

public static void bubbleSort(int[] numbers) {

int temp; // 记录临时中间值

int size = numbers.length; // 数组大小

for (int i = 0; i < size - 1; i++) {

for (int j = i + 1; j < size; j++) {

if (numbers[i] < numbers[j]) { // 交换两数的位置

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[j];

numbers[j] = temp;

}

}

}

}

//快速排序

public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {

if (start < end) {

int base = numbers[start]; // 选定的基准值（第一个数值作为基准值）

int temp; // 记录临时中间值

int i = start, j = end;

do {

while ((numbers[i] < base) && (i < end))

i++;

while ((numbers[j] > base) && (j > start))

j--;

if (i <= j) {

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[j];

numbers[j] = temp;

i++;

j--;

}

} while (i <= j);

if (start < j)

quickSort(numbers, start, j);

if (end > i)

quickSort(numbers, i, end);

}

}

//选择排序

public static void selectSort(int[] numbers) {

int size = numbers.length, temp;

for (int i = 0; i < size; i++) {

int k = i;

for (int j = size - 1; j > i; j--) {

if (numbers[j] < numbers[k])

k = j;

}

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[k];

numbers[k] = temp;

}

}

//插入排序

// @param numbers

public static void insertSort(int[] numbers) {

int size = numbers.length, temp, j;

for (int i = 1; i < size; i++) {

temp = numbers[i];

for (j = i; j > 0 && temp < numbers[j - 1]; j--)

numbers[j] = numbers[j - 1];

numbers[j] = temp;

}

}

//归并排序

public static void mergeSort(int[] numbers, int left, int right) {

int t = 1;// 每组元素个数

int size = right - left + 1;

while (t < size) {

int s = t;// 本次循环每组元素个数

t = 2 * s;

int i = left;

while (i + (t - 1) < size) {

merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));

i += t;

}

if (i + (s - 1) < right)

merge(numbers, i, i + (s - 1), right);

}

}

//归并算法实现

private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {

int[] B = new int[data.length];

int s = p;

int t = q + 1;

int k = p;

while (s <= q && t <= r) {

if (data[s] <= data[t]) {

B[k] = data[s];

s++;

} else {

B[k] = data[t];

t++;

}

k++;

}

if (s == q + 1)

B[k++] = data[t++];

else

B[k++] = data[s++];

for (int i = p; i <= r; i++)

data[i] = B[i];

}

}

数字排序算法通常用来作为算法入门课程的基本内容，在实际应用（尤其是普通商业软件）中使用的频率较低，但是通过排序算法的实现，可以深入了解计算机语言的特点，可以以此作为学习各种编程语言的基础。